EP0676550B1 - Arbeitszylinder - Google Patents

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EP0676550B1
EP0676550B1 EP95250039A EP95250039A EP0676550B1 EP 0676550 B1 EP0676550 B1 EP 0676550B1 EP 95250039 A EP95250039 A EP 95250039A EP 95250039 A EP95250039 A EP 95250039A EP 0676550 B1 EP0676550 B1 EP 0676550B1
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EP
European Patent Office
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cylinder
piston
sensor element
channels
channel
Prior art date
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EP95250039A
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English (en)
French (fr)
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EP0676550A1 (de
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Ernst-August Meyer
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/30—Supports specially adapted for an instrument; Supports specially adapted for a set of instruments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2892—Means for indicating the position, e.g. end of stroke characterised by the attachment means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors

Definitions

  • the invention relates to a working cylinder with a cylinder housing profile according to the preamble of claim 1.
  • Working cylinders of this type are widely known.
  • the cylinder housing profile of such a known one Working cylinder is closed with cylinder covers. Acting on the piston takes place via pressure medium, d. H. either pneumatic or hydraulic.
  • the piston itself is either connected to a piston rod, which is sealed to the outside and from which the movement can be picked up, or the whole arrangement is as rodless Working cylinder designed (drawstring cylinder).
  • EP-A-0 212 421 discloses a cylinder which can be pressurized with a pressure Cylinder tube with an essentially oval inner cross section.
  • a pressure Cylinder tube with an essentially oval inner cross section.
  • the large radius of curvature of the inner cross section of the jacket section of the cylinder tube is at least one Channel parallel to the cylinder axis arranged to accommodate the piston position scanning switching elements can serve.
  • the invention is therefore based on the object of a working cylinder with a cylinder housing profile of the generic type in such a way that contamination of the guideways for the sensor elements is avoided, and that by using movable arranged sensor elements, the outer skin or the outer contour of the cylinder housing still remains closed.
  • the channels for the sensor elements are along the outer skin of the cylinder housing profile open to the outside along the displacement path. However, these open channels will covered by transparent tapes so that on the one hand a closed outer skin of the cylinder housing profile, and on the other hand the position of the front end inserted Sensors is now visible.
  • the channels are related to those to be used Sensors, designed in diameter so that the masking tape to be introduced itself as Clamping means for fixing the sensor elements. That is, after the sensor element is pushed to the desired switching point, the masking tape is so from the outside introduced and partially inserted into the channel open to the outside, that by clamping the sensor element is fixed.
  • the channels are preferably arranged in pairs, so that one channel for each sensor is available, for example, the two end points of the piston displacement to be able to detect the switching point. If several switching points are necessary, so it is possible to arrange several channels of this type within the cylinder housing profile. With the arrangement of a light-emitting element on the respective sensor element, then even through the transparent cover can be recognized from the outside when the piston reached the switching point.
  • the sensor element (s) is protected from destruction and contamination.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the invention with the perspective view of a pressure-operated working cylinder.
  • This working cylinder is a piston rod cylinder formed, the piston rod sealed here on an end face of the working cylinder protrudes.
  • a piston is guided, which with the piston rod is rigidly connected and moves with a corresponding pressure medium becomes.
  • the actual cylinder housing profile 1 is 5 with cylinder covers on the end faces 8 closed.
  • the embodiment, as shown here, has no tie rods, but the cylinder cover L 8 are attached by inside the cylinder housing profile 1 Fasteners attached.
  • a more or less closed outer skin or Outer contour 3 of the cylinder housing profile 1 selected, which is great for many applications Advantage is.
  • the channels 4 are along, i.e. H. parallel to the displacement path through the outer skin of the Cylinder housing profile 1 open. However, these are then optically transparent from the outside Pbdeckband 6 closed, so that there is a closed outer skin or outer contour results. Furthermore, the channels are closed in the assembled state so that no contamination can take place, and the sensor elements 5 mechanically hidden so to speak lie. It is advantageous with this pus guide that the position of the sensor elements 5 from the outside can be directly recognized optically. In this embodiment, it proves to be advantageous if, in the manner according to the invention, the sensor elements are still with light-emitting diodes 7 (LEDs) are provided, whereby one then reaches the switching points through the piston can be recognized by lighting up from the outside.
  • the front inputs 10 are in Area of the cylinder cover (s) 8 by appropriately designed cover elements 9 closed, so that the sensor elements and the channels both before mechanical and are also protected from contamination.
  • Figure 2 shows a part of a cross section through the cylinder housing profile 1.
  • the actual cylinder housing profile 1 also in one piece and the channels 4 are corresponding therein molded.
  • the channels 4 are in one piece Cylinder housing profile 1 to the outside parallel to the piston displacement or parallel to Cylinder chamber 2 is open to the outside through the outer skin. That is, in one piece of the cylinder housing profile 1, the outer skin 3 of the same is broken.
  • the channels 4 through from the outside through the outer skin introduced masking tapes 6 are closable, which are optically transparent. In the assembled Condition is thus the outer skin shot again.
  • the channels are in this sectional view partially enlarged, and contain two possible embodiments with regard to the Formation of the masking tape or its fixation in the channels 4.
  • this embodiment it is possible that the introduction of the masking tape on the channel cross-section acting cross-section changes such that when the masking tape is introduced the sensor element previously inserted into the channel is fixed in position.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder mit einem Zylindergehäuseprofil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Arbeitszylinder dieser Art sind vielfach bekannt. Das Zylindergehäuseprofil eines solchen bekannten Arbeitszylinders ist mit Zylinderdeckeln verschlossen. Die Beaufschlagung des Kolbens erfolgt dabei über Druckmittel, d. h. entweder pneumatisch oder hydraulisch. Der Kolben selbst ist entweder mit einer Kolbenstange verbunden, die abgedichtet nach außen geführt wird und an der die Bewegung abgegriffen werden kann, oder die ganze Anordnung ist als kolbenstangenloser Arbeitszylinder ausgebildet (Zugbandzylinder).
Bei Kolbenstangenzylindern ist es bekannt, die Kolbenposition von außen über Sensorelemente abzufragen. Dies kann entweder über induktive Näherungsschalter, oder einfach über sogenannte Reedschalter erfolgen. Die Anforderung an Reedschalter oder andere Sensoren ist, nicht die Position des Kolbens kontinuierlich über den gesamten Verfahrweg bestimmen zu können, sondern elektrische Steuersignale nur dann zu erhalten, wenn der Kolben bestimmte einstellbare Schaltpunkte erreicht. Dies können entweder die Endlagen des Kolbenverschiebehubes sein, oder es können Schaltpunkte sein, die erst beim Einsatz des Arbeitszylinders im Hinblick auf spezifische Arbeitsstellungen entstehen. Daher werden solche Sensorelemente am Außenumfang des Zylindergehäuseprofiles verschieblich geführt angeordnet. Eine bekannte Ausführung ist die, daß die Zuganker, mit denen die Zylinderdeckel miteinander verbunden werden, als Führungsprofile, auf denen die Sensorelemente verschieblich angeordnet sind, benutzt werden. Nachteilig ist dabei, daß diese Sensorelemente bewirken, daß der Arbeitszylinder bzw. das Zylindergehäuseprofil an der Außenhaut nicht mehr geschlossen ist, sondern eine mehr oder weniger zerklüftete Oberfläche bildet. Dies führt dazu, daß im Einsatzfall entweder die Sensorelemente beschädigt werden, oder dieselben extrem verschmutzen. Ferner kommt hinzu, daß die Führungselemente, wie im beschriebenen Fall die Zuganker, ebenfalls derart verschmutzen, daß die Sensorelemente nach einer entsprechenden Gebrauchszeit des Arbeitszylinders festsitzen und kaum mehr verschiebbar sind. Weitere Ausführungen hierzu sind bekannt, bei denen am Zylindergehäuseprofil außen eine Nut eingelassen ist, in welche Sensorelemente einbringbar sind, die mit einem entsprechenden Führungselement (Schwalbenschwanz) versehen sind. Auch hierbei ergibt sich, daß nachteiligerweise die Sensorelemente an der Außenhaut des Zylindergehäuseprofiles vorstehen und somit zerstörungsgefährdet sind, und auch hierbei eine Verschmutzung von außen nicht vermieden wird.
Aus der EP-A-0 212 421 ist ein druckmittelbeaufschlagbarer Zylinder bekannt, mit einem Zylinderrohr mit im wesentlichen ovalen Innenquerschnitt. In dem zum großen Krümmungsradius des Innenquerschnittes gehörenden Mantelabschnitt des Zylinderrohres ist wenigstens ein parallel zur Zylinderachse verlaufender Kanal angeordnet, der zur Unterbringung von die Kolbenstellung abtastenden Schaltelementen dienen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitszylinder mit einem Zylindergehäuseprofil der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß eine Verschmutzung der Führungsbahnen für die Sensorelemente vermieden wird, und daß durch die Verwendung von verschieblich angeordneten Sensorelementen die Außenhaut bzw. die Außenkontur des Zylindergehäuses dennoch geschlossen bleibt.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die Kanäle für die Sensorelemente sind entlang der Außenhaut des Zylindergehäuseprofils nach außen entlang des Verschiebeweges offen. Diese offenen Kanäle werden dabei jedoch durch durchsichtige Bänder derart abgedeckt, daß zum einen eine geschlossene Außenhaut des Zylindergehäuseprofiles entsteht, und zum anderen die Position der stirnseitig eingeschobenen Sensoren nunmehr sichtbar ist. Die Kanäle sind, bezogen auf die zu verwendenden Sensoren, im Durchmesser derart ausgebildet, daß das einzubringende Abdeckband selbst als Klemmmittel zum Fixieren der Sensorelemente dient. Das heißt, nachdem das Sensorelement an den gewünschten Schaltpunkt eingeschoben ist, wird das Abdeckband derart von außen herangeführt und teilweise in den nach außen offenen KanaL eingeschoben, daß über Klemmung das Sensorelement fixiert ist.
Vorzugsweise sind die Kanäle jeweils paarweise angeordnet, so daß für jeden Sensor ein Kanal zur Verfügung steht, um beispielsweise die beiden Endpunkte des Kolbenverschiebeweges schaltpunktmäßig erfassen zu können. Sind mehrere Schaltpunkte notwendig, so ist es auch möglich, noch mehrere Kanäle dieser Art innerhalb des Zylindergehäuseprofiles anzuordnen. Mit der Anordnung eines Licht emittierenden Elementes am jeweiligen Sensorelement, kann dann sogar von außen durch die durchsichtige Abdeckung erkannt werden, wann der Kolben den Schaltpunkt erreicht.
Insgesamt ist das bzw. die Sensorelement(e) vor Zerstörung und Verschmutzung geschützt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden näher erläutert.
Es zeigt:
  • Figur 1 eine Ausführungsform der Erfindung.
  • Figur 2 einen Querschnitt
    • Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit der perspektivischen Darstellung eines druckmittelbetriebenen Arbeitszylinders. Dieser Arbeitszylinder ist hierbei als Kolbenstangenzylinder ausgebildet, wobei die Kolbenstange hier an einer Stirnseite des Arbeitszylinders abgedichtet herausragt. Innerhalb des Zylindergehäuseprofiles 1 ist ein Kolben geführt, welcher mit der Kolbenstange starr verbunden ist und bei entsprechender Druckmittelbeaufschlagung bewegt wird. Das eigentliche Zylindergehäuseprofil 1 ist an den Stirnseiten jeweil5 mit Zylinderdeckeln 8 verschlossen. Die Ausführungsform, wie hier dargestellt, weist keine Zuganker auf, sondern die ZylinderdeckeL 8 sind durch innerhalb des Zylindergehäuseprofiles 1 angebrachte Befestigungsmittel befestigt. Hierbei ist eine mehr oder weniger geschlossene Außenhaut bzw. Außenkontur 3 des Zylindergehäuseprofiles 1 gewählt, die für viele Einsatzfälle von großem Vorteil ist.
    Die Kanäle 4 sind entlang, d. h. parallel zum Verschiebeweg durch die Außenhaut des Zylindergehäuseprofiles 1 offen. Diese sind jedoch dann von außen über optisch durchsichtige Pbdeckbänder 6 verschlossen, so daß sich eine geschlossene Außenhaut bzw. Außenkontur ergibt. Ferner sind im montierten Zustand die Kanäle derart verschlossen, daß keine Verschmutzung stattfinden kann, und die Sensorelemente 5 sozusagen mechanisch im Verborgenen liegen. Vorteilhaft ist bei dieser Pusführung, daß die Lage der Sensorelemente 5 von außen direkt optisch erkannt werden kann. In dieser Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn in erfindungsgemäßer Weise die Sensorelemente noch mit Licht emittierenden Dioden 7 (LED's) versehen sind, wobei man dann das Erreichen der Schaltpunkte durch den Kolben durch ein Aufleuchten von außen erkennen kann. Die stirnseitigen Eingänge 10 sind im Bereich des oder der Zylinderdeckel(s) 8 durch entsprechend ausgebildete Abdeckelemente 9 verschlossen, so daß die Sensorelemente sowie die Kanäle sowohl vor mechanischem als auch verschmutzungsmäßigem Eingriff geschützt sind.
    Figur 2 zeigt einen TeiL aus einem Querschnitt durch das Zylindergehäuseprofil 1. Hierbei ist das eigentliche Zylindergehäuseprofil 1 auch einstückig und die Kanäle 4 sind darin entsprechend angeformt. Jedoch sind die Kanäle 4 bezüglich des einstückigen Zylindergehäuseprofiles 1 nach außen parallel zum Kolbenverschiebeweg bzw. parallel zum Zylinderraum 2 nach außen durch die Außenhaut hin offen. Das heißt, im einstückigen Zustand des Zylindergehäuseprofiles 1 ist die Außenhaut 3 desselben durchbrochen. Dafür ist in dieser Ausführungsform jedoch vorgesehen, daß die Kanäle 4 durch von außen durch die Außenhaut eingebrachte Abdeckbänder 6 verschließbar sind, welche optisch durchsichtig sind. Im montierten Zustand ist somit die Außenhaut wieder geschossen. Die Kanäle sind in dieser Schnittdarstellung teilvergrößert, und enthalten zwei mögliche Ausführungsformen hinsichtlich der Ausbildung des Abdeckbandes bzw. deren Fixierung in den Kanälen 4. Bei dieser Ausführungsformen ist es dabei möglich, daß die Einbringung des Abdeckbandes eine auf den Kanalquerschnitt einwirkende Querschnittsveränderung derart hervorruft, daß bei Einbringung des Abdeckbandes das zuvor in den Kanal eingeschobene Sensorelement lagemäßig fixiert wird.
    Insgesamt ergibt sich, daß bei einer Aubbildung eines Zylindergehäuseprofiles es möglich ist, Sensorelemente nachzurüsten.
    Ferner ergibt sich, daß eine geschlossene Außenhaut des Zylinderrohres bzw. des gesamten Arbeitszylinders entsteht, und die Sensorelemente von außen weder verschmutzen noch mechanisch zerstört werden können.

    Claims (4)

    1. Arbeitszylinder mit einem Zylindergehäuseprofil (1), in welchem ein Kolben längsverschieblich geführt ist, und die Kolbenposition außerhalb des Zylinderraumes über mindestens ein entlang des Kolbenverschiebehubes verschieblich angeordnetes Sensorelement (5) an mindestens einem einstellbaren Schaltpunkt bestimmbar ist,
      wobei das Zylindergehäuseprofil (1) zwischen Zylinderraum (2) und der Außenhaut (3) des Zylindergehäuseprofils (1) mindestens einen zum Zylinderraum parallel verlaufenden Kanal (4) enthält, in welchen das Sensorelement (5) stirnseitig einführbar ist,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Kanäle (4) entlang der Außenhaut (3) des Zylindergehäuseprofils (1) offen sind, und dort von einem optisch durchsichtigen Abdeckband (6) derart abgedeckt sind, daß sich wiederum eine quasi geschlossene Außenkontur des Zylindergehäuseprofils (1) ergibt, und daß das Abdeckband (6) sowie der bzw. die Kanäle (4) so dimensioniert sind, daß das Abdeckband bei Einbringung in den Kanal das Sensorelement (5) fixiert.
    2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß zwei Kanäle (4) vorgesehen sind, in welche jeweils ein Sensorelement (5) einschiebbar ist.
    3. Arbeitszylinder nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das Zylindergehäuseprofil (1) aus einem einstückigen Profil besteht, in welchem der Zylinderraum (2) und die Kanäle (4) eingebracht sind.
    4. Arbeitszylinder nach Anspruch 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das Sensorelement (5) zusätzlich mit einem Licht emittierenden Element (7) versehen ist, welches dann, wenn der Kolben den Schaltpunkt erreicht, aufleuchtet.
    EP95250039A 1994-03-09 1995-02-14 Arbeitszylinder Expired - Lifetime EP0676550B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE4408639A DE4408639C2 (de) 1994-03-09 1994-03-09 Arbeitszylinder mit einem Zylindergehäuseprofil
    DE4408639 1994-03-09

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0676550A1 EP0676550A1 (de) 1995-10-11
    EP0676550B1 true EP0676550B1 (de) 1998-12-16

    Family

    ID=6512764

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP95250039A Expired - Lifetime EP0676550B1 (de) 1994-03-09 1995-02-14 Arbeitszylinder

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    EP (1) EP0676550B1 (de)
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